ดาวเคราะห์คู่โลก-ดวงจันทร์

แสงสว่างในยามค่ำคืนเทพธิดา Selene ผู้น่ารักตามที่ชาวกรีกโบราณเรียกเธอว่าดวงจันทร์มักจะมาพร้อมกับโลกในการโคจรรอบดวงอาทิตย์

ดวงจันทร์เป็นเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ใกล้เราที่สุด ระยะทางไปนั้นมีเพียง 384,000 กิโลเมตรเท่านั้น ในระดับจักรวาล- เพียงไม่กี่ก้าว!

เมื่อเทียบกับโลก ดวงจันทร์มีขนาดเล็ก เส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือ 3,476 กิโลเมตร ซึ่งมากกว่าหนึ่งในสี่ของโลกเล็กน้อย และพื้นผิวของมันเท่ากับพื้นที่ของทวีปแอฟริกาและออสเตรเลียรวมกัน มวลของดวงจันทร์น้อยกว่ามวลโลกถึง 81.3 เท่า แต่เมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของมันแล้ว โลกยังมีดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดในตระกูลดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

ดวงจันทร์ไทรทันซึ่งเป็นดวงจันทร์ของดาวเนปจูนนั้นเบากว่าดาวเคราะห์ของมันถึง 770 เท่า; ไททันที่สุดเลย ดาวเทียมขนาดใหญ่ดาวเสาร์ เบากว่าดาวเสาร์ 4,030 เท่า แกนีมีด ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัส เบากว่าดาวเคราะห์ถึง 12,200 เท่า ไม่มีอะไรจะพูดเกี่ยวกับดาวเทียมดวงอื่น: มวลของพวกมันน้อยกว่ามวลของดาวเคราะห์ที่พวกมันโคจรอยู่หลายหมื่นเท่า และนั่นคือสาเหตุที่นักดาราศาสตร์หลายคนเรียกระบบโลก-ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์คู่.

ในความเป็นจริง คนกลุ่มแรกที่มองโลกจากดาวศุกร์จะเห็นดาวสองดวงในท้องฟ้ายามค่ำคืน หนึ่งในนั้นดูสว่างมาก และอีกอันที่อยู่ใกล้ๆ แม้จะจางกว่ามากก็จะมองเห็นได้ชัดเจน

โลกพร้อมกับดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์

ดาวเคราะห์คู่โลก-ดวงจันทร์เกิดขึ้นได้อย่างไร? มีสองสมมติฐานเกี่ยวกับคะแนนนี้ หรือถ้าจะให้อธิบายทางวิทยาศาสตร์ มีสองสมมติฐาน

อันแรกคืออันนี้ เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ทั้งโลกและดวงจันทร์แยกจากกัน ก่อตัวขึ้นจากกลุ่มสสารจักรวาลใน พื้นที่ต่างๆพื้นที่โลก จากนั้นดวงจันทร์ก็เข้ามาใกล้โลกมากเกินไปโดยไม่ได้ตั้งใจในการท่องท้องฟ้าและดาวเคราะห์ของเราใช้ประโยชน์จากมวลที่ใหญ่กว่าของมันจึงยึดดวงจันทร์ตามกฎแรงโน้มถ่วงและทำให้มันกลายเป็นดาวเทียม

ตามสมมติฐานข้อที่สอง ทั้งโลกและดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นจากกลุ่มสสารกลุ่มเดียว และเมื่อแรกเริ่มดำรงอยู่สองคนนี้ เทห์ฟากฟ้าแต่พวกเขาก็ใกล้ชิดกันมาก แต่ดวงจันทร์ก็ค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากโลกและเข้าสู่ตำแหน่งปัจจุบัน น้องสาวยังคงถอยห่างจากพี่สาวต่อไป แต่จะผ่านไปหลายล้านปีก่อนที่จะสังเกตเห็นได้ชัดเจน

เป็นการยากที่จะบอกว่าสมมติฐานใดในสองข้อนี้ถูกต้องมากกว่า นักวิทยาศาสตร์ยังคงต้องทำงานอีกมากเพื่อแก้ไขปัญหาต้นกำเนิดของดวงจันทร์ในที่สุด

ระบบสุริยะ (โดยไม่สังเกตเกล็ดของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ และระยะห่างระหว่างพวกมัน)

จันทรุปราคา

ในบรรดาปรากฏการณ์ท้องฟ้าทั้งหมด ผู้คนกลัวจันทรุปราคาและสุริยุปราคามากที่สุดมานานแล้ว

พระจันทร์ส่องสว่างในท้องฟ้าแจ่มใส ไม่ใช่เมฆที่อยู่รอบตัวเธอ และทันใดนั้นก็มีเงาดำมืดเข้ามาใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ที่ส่องแสงจากที่ไหนสักแห่ง มากขึ้น มากขึ้น... นี่ไง ที่สุดพื้นผิวดวงจันทร์หายไป และจากนั้นทุกสิ่งทุกอย่างก็หายไป จริงอยู่ไม่สามารถพูดได้ว่าดวงจันทร์ไม่อยู่บนท้องฟ้า แต่ยังคงมองเห็นได้ในรูปแบบของดิสก์สีม่วงเข้ม

จันทรุปราคาเกิดจากการที่ดวงจันทร์ตกลงไปในเงาโลก หากเงาที่โลกทอดทิ้งจากตัวมันเองปกคลุมดวงจันทร์ทั้งหมดก็จะเรียกว่า สุริยุปราคาเต็มดวง- และหากไม่ครอบคลุมดวงจันทร์ทั้งดวงก็จะเกิดจันทรุปราคาบางส่วน

คราสบางส่วนไม่ได้สร้างความประทับใจแก่ผู้สังเกตมากเท่ากับคราสเต็มดวง ท้ายที่สุดแล้วพระจันทร์เสี้ยวก็เป็นภาพที่คุ้นเคยสำหรับเรา

ในสมัยก่อน ผู้คนคิดว่าดวงจันทร์ถูกสัตว์ประหลาดที่น่ากลัวอย่างมังกรกลืนกินในช่วงคราส บางชนชาติเชื่อเรื่องนี้มากจนพยายามขับไล่มังกรออกไปด้วยเสียงเขย่าแล้วมีเสียงและเสียงกลองคำราม และเมื่อดวงจันทร์ปรากฏบนท้องฟ้าอีกครั้ง ผู้คนต่างพากันชื่นชมยินดี หมายความว่ามังกรตกใจกลัวด้วยเสียงนั้น จึงละทิ้งเหยื่อของมัน

และในสมัยก่อนมาตุภูมิจันทรุปราคาถือเป็นลางสังหรณ์ของปัญหาที่น่าเกรงขาม

ในปี 1248 นักประวัติศาสตร์เขียนว่า: “มีสัญญาณบนดวงจันทร์: เต็มไปด้วยเลือดและสิ้นพระชนม์... และในฤดูร้อนเดียวกันนั้น กษัตริย์บาตูได้เคลื่อนทัพ...”

บรรพบุรุษของเราคิดว่าจันทรุปราคาทำนายการบุกรุก ตาตาร์ข่านบาตู.

จะทราบได้อย่างไรว่าพระจันทร์เสี้ยวกำลังขึ้นหรือหดตัว

ในปี ค.ศ. 1471 มีเขียนไว้ในพงศาวดารว่า “เที่ยงคืนไม่ชัดเจน และเหมือนเลือดบนดวงจันทร์และความมืด มีช่วงเวลาหนึ่งและค่อยๆ ชัดเจนอีกครั้ง”

แต่ละคราสถูกบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ว่า เหตุการณ์สำคัญในชีวิตของผู้คน เพื่อให้เกิดจันทรุปราคา ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์จะต้องอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน และโลกจะต้องอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒิทั้งสามนี้ในอวกาศท้องฟ้าจะเกิดขึ้นซ้ำในช่วงเวลาหนึ่ง

นักดาราศาสตร์ในสมัยโบราณสังเกตว่าทุก ๆ 18 ปี 11 วัน 8 ชั่วโมงจันทรุปราคาจะเกิดขึ้นซ้ำในลำดับเดียวกัน การเขียนลำดับของสุริยุปราคาก็เพียงพอแล้ว และคุณสามารถทำนายสุริยุปราคาในอนาคตได้อย่างมั่นใจ

ฉันได้กล่าวไปแล้วว่าในสมัยโบราณนักบวชส่วนใหญ่เป็นนักดาราศาสตร์ เมื่อเรียนรู้ที่จะพยากรณ์สุริยุปราคาแล้ว พวกนักบวชจึงนำความรู้ของตนไปใช้เพื่อประโยชน์ของศาสนา พวกเขาหลอกลวงผู้คนโดยยืนยันว่าเหล่าเทพเจ้ากำลังบอกพวกเขาเกี่ยวกับคราสที่ใกล้เข้ามา นี่คือวิธีที่พวกเขาสนับสนุนความเชื่อโชคลางทางศาสนา

ขณะนี้ศิลปะการพยากรณ์สุริยุปราคาได้รับการปรับปรุงให้สมบูรณ์แบบแล้ว ความแม่นยำสูงและมีกำหนดการ จันทรุปราคาเป็นเวลาหลายปีต่อจากนี้

เหตุใดจันทรุปราคาจึงเกิดขึ้น?

วิทยาศาสตร์ยึดครองพื้นที่โดยพายุ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ความเป็นไปได้ในการบินข้ามดาวเคราะห์ดูเหมือนจะห่างไกลมาก... แต่ใน ยุคอวกาศเทคโนโลยีก้าวไปอย่างรวดเร็ว และสิ่งที่ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้เมื่อวานนี้ก็กลายเป็นสิ่งที่เป็นไปได้ในวันนี้

ยุคของผู้ยิ่งใหญ่ การค้นพบทางภูมิศาสตร์ก็มาไม่ทันเช่นกัน ก่อนที่จะออกเดินทางเพื่อค้นหาทวีปอันห่างไกล ผู้คนค้นพบเกาะชายฝั่งและล่องเรือไปยังเกาะเหล่านั้นเพื่อพัฒนาทักษะของพวกเขา

เช่นเดียวกับการพิชิตอวกาศ ในบรรดาพื้นที่อันกว้างใหญ่ของระบบสุริยะ ดวงจันทร์อยู่ใกล้ที่สุด วัตถุอวกาศและทางนั้นได้ปูไว้แล้ว

การเดินทางไปดวงจันทร์จะเป็นโรงเรียนที่ยอดเยี่ยมสำหรับการบินอวกาศ แม้ว่าระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์จะน้อย (ในระดับจักรวาล) พื้นที่ที่แยกทั้งสองออกจากกันก็มีคุณสมบัติหลายประการของอวกาศขนาดใหญ่

จะเป็นอย่างไรถ้าเราบินไปดวงจันทร์ - ในจินตนาการของเราล่ะ? เราควรใช้อะไรสำหรับสิ่งนี้? อาจจะโดยเครื่องบิน?

ระยะทาง 384,000 กิโลเมตรที่แยกดวงจันทร์ออกจากโลกนั้นไม่ใช่ระยะทางที่ไกลนัก เรามีเครื่องบินที่บินด้วยความเร็ว 2,500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นี่คือ TU-144 สำหรับเครื่องบินลำนี้ 384,000 กิโลเมตรนั้นไม่มีอะไรเลย

มาทำการคำนวณกัน ลองหาร 384,000 กิโลเมตรด้วย 2,500 กิโลเมตร. ใช้เวลาบินประมาณ 154 ชั่วโมง หรือประมาณ 6.4 วัน เราจำเป็นต้องตุนเสบียง น้ำ และที่สำคัญที่สุดคือเติมน้ำมันให้กับเครื่องยนต์ให้เพียงพอสำหรับการเดินทางกลับ

โชคดีที่พบเครื่องบินลำใหญ่และกว้างขวาง โหลดทุกสิ่งที่คุณต้องการแล้ว เราก็นั่งลงแล้วขับออกไป ช่างดีสักเพียงไรที่ได้เป็นนักสำรวจอวกาศโลก!

เครื่องบินขึ้นสูงชัน ลูกศรแสดงระดับความสูงจะแสดงที่นี่ 5, 10, 15 กิโลเมตร... วัตถุบนโลกมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ: แม่น้ำดูเหมือนเส้นไหมที่คดเคี้ยวบาง ๆ ป่าไม้ - จุดด่างดำ

แต่มันคืออะไร? เครื่องบินของเราหยุดเพิ่มระดับความสูง

เกิดอะไรขึ้น? - เราตะโกนบอกนักบิน

อากาศเบาบางเกินไป” นักบินตอบ - เครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติอีกต่อไป

และคุณพูดถูกแน่นอน คุณยังรู้วิธีบินไปดวงจันทร์ด้วยจรวด! ใช่ คุณสามารถไปถึงดวงจันทร์ได้ด้วยจรวดเท่านั้น เพราะมีเพียงจรวดเท่านั้นที่สามารถทำลายพันธนาการแห่งแรงโน้มถ่วงได้

พันธนาการแห่งแรงโน้มถ่วง... หมายความว่าอย่างไร?

คุณดันพื้นแล้วกระโดด แต่เพียงเสี้ยววินาทีคุณก็อยู่บนพื้น นักกีฬาขว้างค้อน เมื่ออธิบายส่วนโค้งหลายสิบเมตร ค้อนก็ตกลงไปที่สนามกีฬา พลปืนต่อต้านอากาศยานยิงใส่เครื่องบินข้าศึก เปลือกหอยเพิ่มขึ้นเจ็ดถึงแปดกิโลเมตร และเศษของมันปลิวกลับไป... ร่างกายของธรรมชาติทั้งหมดถูกดึงดูดมายังโลก

ดาวพลูโตถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2473 - แต่ 76 ปีต่อมา IAU ได้ลิดรอนสิทธิในการเรียกวัตถุนี้ว่าดาวเคราะห์และย้ายมันไปอยู่ในอันดับดาวเคราะห์แคระ ปัจจุบันเชื่อกันว่าดาวพลูโตก็เหมือนกับเอริส เป็นเพียงหนึ่งในเนปทูนอยด์ที่ใหญ่ที่สุดที่อาศัยอยู่ แถบไคเปอร์.

และในปี พ.ศ. 2521 ดาวเทียมหลักของมันก็ถูกระบุ - ชารอน- มันถูกค้นพบขณะศึกษาแผ่นภาพถ่ายที่แสดงถึงดาวพลูโต บนแผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่ง มีโคกปรากฏบนดาวเคราะห์ ซึ่งกลายเป็นดาวเคราะห์เมื่อตรวจสอบ

ชารอนเดิมชื่อบริวารของดาวพลูโต แต่ปัจจุบัน เชื่อกันว่าเป็นดาวเคราะห์คู่ - จุดศูนย์ถ่วงทั่วไปอยู่ด้านนอก ดาวเคราะห์หลัก- นี่เป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทพิเศษ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่พวกเขามักจะเผชิญหน้ากับคู่ต่อสู้ที่อยู่ฝ่ายเดียวกันเสมอ

แต่จริงๆแล้วยังไม่คอนเฟิร์ม...

ดาวเคราะห์คู่ เป็นศัพท์ทางดาราศาสตร์ที่ใช้เรียกระบบดาวคู่ที่ประกอบด้วยวัตถุทางดาราศาสตร์ 2 วัตถุ ซึ่งแต่ละวัตถุตรงตามนิยามของดาวเคราะห์และมีมวลมากพอที่จะออกแรงได้ ผลของแรงโน้มถ่วงเกินกว่าแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่พวกมันโคจรอยู่

ในปี พ.ศ. 2553 อย่างเป็นทางการ ระบบสุริยะไม่มีระบบใดจัดอยู่ในประเภท "ดาวเคราะห์คู่" ข้อกำหนดที่ไม่เป็นทางการประการหนึ่งคือดาวเคราะห์ทั้งสองดวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมหรือที่เรียกว่าแบรีเซ็นเตอร์ ซึ่งจะต้องอยู่เหนือพื้นผิวของดาวเคราะห์เหล่านี้

ชารอน

เส้นผ่านศูนย์กลางของชารอนคือ 1,205 กม. ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งของพลูโทเนียนเล็กน้อย และมีมวลมีอัตราส่วน 1:8 นี่คือที่สุด ดาวเทียมขนาดใหญ่ในระบบสุริยะเมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ของมัน. ระยะห่างระหว่างวัตถุนั้นน้อยมาก - 19.6,000 กม. และคาบการโคจรของดาวเทียมอยู่ที่ประมาณหนึ่งสัปดาห์

ตั้งแต่ปี 1985 ถึง 1990 มีการสังเกตปรากฏการณ์ที่ไม่บ่อยนัก: สุริยุปราคา พวกมันสลับกัน: ในตอนแรกดาวเคราะห์ดวงหนึ่งบดบังอีกดวงหนึ่ง แล้วในทางกลับกัน สุริยุปราคาดังกล่าวมีวัฏจักร 124 ปี

การวิเคราะห์แสงสะท้อนช่วยให้เราสรุปได้ว่าบนพื้นผิวของชารอนนั้นมีชั้นอยู่ น้ำแข็งตรงกันข้ามกับมีเทน-ไนโตรเจนที่ดาวพลูโต จากข้อมูลของหอดูดาวราศีเมถุน พบว่าพบแอมโมเนียไฮเดรตและผลึกน้ำบนชารอน สิ่งนี้ทำให้การมีอยู่ของไครโอไกเซอร์เป็นไปได้

เมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะที่ผิดปกติ พารามิเตอร์ของวงโคจรของคู่ดาวเคราะห์และขนาดที่เล็กที่สุดทำให้เกิดสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกำเนิดของพวกมัน เชื่อกันว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในแถบไคเปอร์ และถูกดึงออกมาจากที่นั่นด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ยักษ์

สมมติฐานอีกข้อหนึ่งเสนอแนะการก่อตัวของระบบหลังจากการชนกันของดาวพลูโตที่มีอยู่แล้วกับโปรโต-คารอน ดาวเทียมปัจจุบันถูกสร้างขึ้นจากเศษซากที่ถูกดีดออกมา และตอนนี้พวกเขาอยู่ด้วยกันแล้ว พลูโตและชารอน - ชานเมืองอันห่างไกลของระบบสุริยะ

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ระบบดาวพลูโต-ชารอนตรงตามคำจำกัดความของดาวเคราะห์คู่ บน ช่วงเวลาปัจจุบันสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงวัตถุเดียวในระบบสุริยะที่สามารถอ้างสิทธิ์ในสถานะดังกล่าวได้

ตามร่างมติที่ 5 ของสมัชชาใหญ่ XXVI ของ IAU (2549) ชารอนควรได้รับสถานะเป็นดาวเคราะห์ หมายเหตุในร่างมติระบุว่าในกรณีนี้ดาวพลูโต-แครอนจะถือเป็นดาวเคราะห์คู่ พื้นฐานสำหรับเรื่องนี้คือความจริงที่ว่าแต่ละวัตถุสามารถนำมาพิจารณาได้ ดาวเคราะห์แคระและศูนย์กลางมวลร่วมอยู่ในที่โล่ง อย่างไรก็ตาม ในการประชุมเดียวกัน IAU ได้แนะนำคำจำกัดความของแนวคิด "ดาวเคราะห์" และ "ดาวเคราะห์แคระ" ตามคำจำกัดความที่แนะนำ ดาวพลูโตจัดเป็น ดาวเคราะห์แคระและชารอนก็เป็นเพื่อนของเขา แม้ว่าการตัดสินใจครั้งนี้อาจมีการแก้ไขในอนาคตก็ตาม

ในขณะที่ยานอวกาศนิวฮอไรซันส์ยังคงเดินทางต่อไปยังขอบด้านนอกของระบบสุริยะ เป้าหมายซึ่งอยู่ในแถบไคเปอร์ก็จะสว่างและชัดเจนยิ่งขึ้น ภาพใหม่จาก Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าดาวพลูโตและดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของมัน Charon ถูกขังอยู่ในวงโคจรที่คับแคบ วัตถุทั้งสองมีระยะห่างกันเพียง 18,000 กิโลเมตร

ภาพเหล่านี้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชารอนโคจรรอบดาวพลูโต ทำลายสถิติในแง่ของระยะทางที่ถ่ายภาพได้ ซึ่งน้อยกว่าระยะห่างจากดาวพลูโตถึงโลกถึง 10 เท่า

เราได้เห็นภาพของพลูโตและชารอนแล้ว แต่ยังมีสิ่งอื่นให้ดูในแอนิเมชั่นนี้

เป็นเวลากว่า 5 วัน LORRI ถ่ายภาพระบบดาวพลูโต-คารอน 12 ภาพ ซึ่งในระหว่างนั้น ชารอนเกือบจะเสร็จสิ้นการปฏิวัติรอบดาวพลูโต 1 ครั้ง อย่างไรก็ตาม เมื่อชารอนโคจร ตำแหน่งของดาวพลูโตจะผันผวนอย่างเห็นได้ชัด มวลของชารอน (ประมาณร้อยละ 12 ของมวลดาวพลูโต) มีมวลอย่างแข็งแกร่ง อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงมุ่งหน้าสู่ดาวพลูโต โดยดึงมัน "ออกจากศูนย์กลาง" อย่างชัดเจน ดังนั้นวัตถุทั้งสองจึงโคจรรอบจุดจินตภาพเหนือพื้นผิวดาวพลูโต จุดนี้เรียกว่าจุดศูนย์ถ่วงของระบบดาวพลูโต-คารอน

ขนาดเปรียบเทียบของวัตถุทรานส์เนปจูนเทียบกับโลก

นี่เป็นสถานการณ์ที่ไม่ปกติโดยสิ้นเชิงสำหรับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเท่านั้น ระบบคู่ดาวเคราะห์น้อยอาจมีจุดศูนย์ถ่วง (จุดศูนย์ถ่วง) อยู่นอกวัตถุนั้นเอง เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ข้อสรุปว่าชารอนควรได้รับการยอมรับว่าเป็นดาวเคราะห์อิสระ หรือระบบดาวพลูโต-คารอนควรถูกกำหนดให้เป็นดาวเคราะห์คู่

ในปี 2012 มีการตีพิมพ์บทความระบุว่าดวงจันทร์อีก 4 ดวงของดาวพลูโตไม่ได้โคจรรอบดาวพลูโตจริงๆ พวกมันโคจรรอบจุดศูนย์ถ่วงของระบบดาวพลูโต-คารอน นั่นคือพวกมันเป็นดาวเทียมของดาวพลูโตและคารอน ไม่ใช่แค่ดาวพลูโตเท่านั้น!

อย่างไรก็ตาม, องค์กรระหว่างประเทศซึ่งเกี่ยวข้องกับการจำแนกประเภทของวัตถุท้องฟ้า ควรตรวจสอบข้อเท็จจริงนี้อีกครั้ง เป็นไปได้มากว่าสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลจะต้องตรวจสอบระบบดาวพลูโต-คารอนอีกครั้ง โดยเฉพาะหลังจากนั้น ปีหน้าจะได้ถ่ายภาพระยะใกล้

การพัฒนาบทเรียน (บันทึกบทเรียน)

เฉลี่ย การศึกษาทั่วไป

สายยูเอ็มเค B.A. Vorontsova-Velyaminova. ดาราศาสตร์ (11)

ความสนใจ! การดูแลไซต์ไม่รับผิดชอบต่อเนื้อหา การพัฒนาระเบียบวิธีเช่นเดียวกับการปฏิบัติตามการพัฒนามาตรฐานการศึกษาของรัฐบาลกลาง

วัตถุประสงค์ของบทเรียน

สำรวจลักษณะทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของระบบ Earth-Moon

วัตถุประสงค์ของบทเรียน

• กำหนดเกณฑ์หลักในการกำหนดลักษณะและเปรียบเทียบดาวเคราะห์ กำหนดลักษณะของโลกและดวงจันทร์ตามเกณฑ์ที่เลือก เปรียบเทียบโลกและดวงจันทร์ตามเกณฑ์ที่เลือก ปรับมุมมองให้เหมาะสมตามระบบโลก-ดวงจันทร์ที่เป็นดาวเคราะห์คู่

ประเภทของกิจกรรม

สร้างตรรกะ คำพูดด้วยวาจา- ใช้ ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เพื่ออธิบายลักษณะทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่สังเกตได้ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ หยิบยกสมมติฐาน; กำหนดเป้าหมายสำหรับกิจกรรมการเรียนรู้ วางแผน กิจกรรมการเรียนรู้- วิเคราะห์ข้อมูลที่นำเสนอใน ประเภทต่างๆ- ทำงานกับข้อความ เนื้อหาทางวิทยาศาสตร์- เติมเต็ม การดำเนินการเชิงตรรกะ- การเปรียบเทียบ การวิเคราะห์ ลักษณะทั่วไป การเรียงลำดับ ไตร่ตรองกิจกรรมในบทเรียน

แนวคิดหลัก

ดาวเคราะห์คู่ รีโกลิธ โครงสร้างของดาวเคราะห์ กลุ่มภาคพื้นดิน, หลุมอุกกาบาต, ทะเลจันทรคติ

№	ชื่อเวที	ความคิดเห็นที่เป็นระบบ
1	1. แรงจูงใจในการทำกิจกรรม	เมื่อพูดคุยถึงข้อความ สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำ นิติบุคคลทางกายภาพทฤษฎีของ โอ. ยู. ชมิดต์ แสดงให้เห็นว่า ทฤษฎีสมัยใหม่ต้นกำเนิดของระบบสุริยะตามทฤษฎีของ โอ. ชมิดต์ มีความสามารถ การใช้งานจริงผลที่ตามมา (ใน ในกรณีนี้- สำหรับการปล่อยยานอวกาศ)
2	2.1 การปรับปรุงความรู้ของนักศึกษา	ครูจัดการอภิปรายส่วนหน้าเพื่อตอบคำถาม ความสนใจมุ่งเน้นไปที่การใช้คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นตรรกะของการนำเสนอแก่นแท้ของทฤษฎีของ O. Yu
3	2.2 การปรับปรุงความรู้ของนักศึกษา	ครูเสนอแนะให้ตั้งคำตอบสำหรับคำถามตามทฤษฎีกำเนิดของระบบสุริยะ สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำถึงความเหมือนกันของกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลกและดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน
4	3.1 ระบุปัญหาและกำหนดเป้าหมายกิจกรรม	ครูตามคำถามที่นำเสนอบนหน้าจอจัดการสนทนาซึ่งเป็นผลมาจากการที่นักเรียนจะต้องสรุปเกี่ยวกับเอกลักษณ์ของวัตถุทั้งหมดแม้จะมีต้นกำเนิดร่วมกันความจำเป็นในการศึกษาคุณลักษณะเหล่านี้และการมีอยู่ของ เทห์ฟากฟ้าที่ใกล้ที่สุดสำหรับการวิจัย - ดาวเคราะห์โลก เน้นความเป็นคู่ของระบบโลก-ดวงจันทร์ มีการกำหนดหัวข้อของบทเรียนและจุดประสงค์ของบทเรียน
5	3.2 การระบุปัญหาและการกำหนดเป้าหมายกิจกรรม	นักเรียนได้รับการสนับสนุนให้ การระดมความคิดกำหนดคำถามที่ต้องการตอบระหว่างบทเรียน จากนั้นครูเสนอแนะให้พัฒนาแผนการจำแนกลักษณะของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ
6	4.1 การค้นพบความรู้ใหม่โดยนักศึกษา	นักเรียนใช้เนื้อหาจากหนังสือเรียนมาตรา 17 อธิบายลักษณะโลกและดวงจันทร์ตามแผนผังที่แสดงบนหน้าจอ
7	16.4.1.1. การค้นพบความรู้ใหม่โดยนักเรียน	หลังสำเร็จการศึกษา งานอิสระครูจัดการอภิปรายเกี่ยวกับคุณลักษณะของดาวเคราะห์ ไม่ใช่ทีละดวง แต่เป็นการเปรียบเทียบระหว่างโลกและดวงจันทร์ ครูร่วมนำเสนอผลลัพธ์ด้วยการสาธิตภาพเคลื่อนไหว "ขนาดและมวลของโลก การหมุนรอบ" "ลักษณะของดวงจันทร์" "บรรยากาศของโลก" "ความโล่งใจของดวงจันทร์" สิ่งสำคัญคือต้องมุ่งเน้นไปที่ความธรรมดาของโลกและดวงจันทร์: โครงสร้าง, เวลา "กำเนิด" ของหินของดาวเคราะห์ทั้งสอง, องค์ประกอบทางเคมี
8	4.2 การค้นพบความรู้ใหม่โดยนักศึกษา	หลังจากระบุความคล้ายคลึงกันระหว่างโลกกับดวงจันทร์แล้ว จำเป็นต้องหารือถึงสาเหตุของความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีชั้นบรรยากาศและน้ำบนดวงจันทร์ สนามแม่เหล็ก- ครูถามคำถามเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างแนวคิด "ทะเล" "ทวีป" "ปล่องภูเขาไฟ" ที่เกี่ยวข้องกับโลกและดวงจันทร์ และนำนักเรียนไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับความสำคัญของการวิจัยทางจันทรคติ ยานอวกาศ(รวมถึงเที่ยวบินที่มีคนขับด้วย)
9	4.3 การค้นพบความรู้ใหม่โดยนักศึกษา	ครูจัดกิจกรรมอิสระเพื่อทำความคุ้นเคยกับประวัติศาสตร์การสำรวจดวงจันทร์ด้วยยานอวกาศ หลังจากเสร็จสิ้นงาน สิ่งสำคัญไม่เพียงแต่จะต้องเน้นความสำคัญทางวิทยาศาสตร์ของข้อมูลที่ได้รับเท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักเรียนค้นพบความสำคัญของโซเวียตและนานาชาติด้วย ผลงานทางวิทยาศาสตร์สู่การสำรวจดวงจันทร์
10	5.1 การนำองค์ความรู้ใหม่เข้าสู่ระบบ	ครูใช้ตารางที่แสดงและข้อมูลจากภาคผนวก 1 ของหนังสือเรียนเกี่ยวกับคุณลักษณะของโลก จัดการอภิปรายชื่อ "ดาวเคราะห์คู่" ที่นำเสนอในบทเรียน ความสนใจของนักเรียนมุ่งเน้นไปที่การเปรียบเทียบมวล เส้นผ่านศูนย์กลางของโลกและดาวเทียมได้ ตรงกันข้ามกับดาวเคราะห์ดวงอื่นและดาวเทียมที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม
11	5.2 การนำองค์ความรู้ใหม่เข้าสู่ระบบ	เมื่อนักเรียนตอบคำถามที่นำเสนอบนหน้าจอ ครูจะดึงความสนใจของนักเรียนไปยังคุณลักษณะที่นำไปสู่ความแตกต่างในวิวัฒนาการของโลกและดวงจันทร์ และการพัฒนาของชีวมณฑลบนโลก
12	6. ภาพสะท้อนของกิจกรรม	เมื่อนักเรียนตอบคำถามสุดท้าย ครูจะเน้นไปที่ความแตกต่างในรูปทรงของวิถีที่บรรยายไว้

ระยะสัมพันธ์กับรังสีของดวงอาทิตย์ ความประทับใจเปรียบเสมือนรังสีของดวงอาทิตย์โค้งงอก่อนถึงดวงจันทร์

คำตอบอยู่ในสิ่งต่อไปนี้ รังสีที่เดินทางจากดวงอาทิตย์ไปยังดวงจันทร์นั้นจริงๆ แล้วตั้งฉากกับเส้นที่เชื่อมระหว่างปลายเดือน

ข้าว. 36. เราเห็นดวงจันทร์ในระยะต่างๆ สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ในตำแหน่งใด

tsa และในอวกาศมันเป็นเส้นตรง แต่สายตาของเราจับจ้องไปที่ท้องฟ้า ไม่ใช่เส้นตรง แต่เป็นการฉายไปที่ส่วนเว้า นภานั่นคือเส้นโค้ง นั่นคือเหตุผลที่เรารู้สึกว่าดวงจันทร์ "แขวนไม่ถูกต้อง" บนท้องฟ้า ศิลปินจะต้องศึกษาคุณสมบัติเหล่านี้และสามารถถ่ายทอดลงบนผืนผ้าใบได้

ดาวเคราะห์คู่

ดาวเคราะห์คู่คือโลกและดวงจันทร์ พวกเขามีสิทธิ์ได้รับชื่อนี้เนื่องจากดาวเทียมของเราโดดเด่นอย่างมากในหมู่ดาวเทียมของดาวเคราะห์ดวงอื่นเนื่องจากขนาดและมวลที่สำคัญซึ่งสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ใจกลางของมัน มีดาวเทียมในระบบสุริยะที่มีขนาดใหญ่กว่าและหนักกว่ามาก แต่เมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ใจกลางของพวกมันแล้ว พวกมันก็เล็กกว่าดวงจันทร์ของเรามากเมื่อเทียบกับโลก ในความเป็นจริง เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์ของเรามากกว่าหนึ่งในสี่ของโลก และเส้นผ่านศูนย์กลางเมื่อเทียบกับดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเคราะห์ดวงอื่นนั้นเป็นเพียงหนึ่งในสิบของเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์ดวงนั้น (ไทรทันเป็นบริวารของดาวเนปจูน) นอกจากนี้ มวลของดวงจันทร์คือ 1/81 ของมวลโลก ในขณะเดียวกัน ดาวเทียมที่หนักที่สุดที่มีอยู่ในระบบสุริยะ ซึ่งก็คือดาวเทียมดวงที่ 3 ของดาวพฤหัส มีมวลน้อยกว่า 10,000 ของมวลดาวเคราะห์ใจกลางของมัน

สัดส่วนของมวลของดาวเคราะห์ใจกลางคือมวลของดาวเทียมขนาดใหญ่แสดงไว้บนแผ่นในหน้า 50

จากการเปรียบเทียบนี้ คุณจะเห็นได้ว่าดวงจันทร์ของเรามีส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดบนดาวเคราะห์ใจกลางของมันในแง่ของมวล

สิ่งที่สามที่ทำให้ระบบ Earth-Moon มีสิทธิ์อ้างชื่อ "ดาวเคราะห์คู่" คือความใกล้ชิดของวัตถุท้องฟ้าทั้งสองดวง , รูปที่ 37 ) วงกลมอีก 65 ครั้ง

ข้อเท็จจริงที่น่าสงสัยเกี่ยวกับเรื่องนี้คือเส้นทางที่ดวงจันทร์อธิบายรอบดวงอาทิตย์แตกต่างจากเส้นทางของโลกเพียงเล็กน้อย นี่จะดูเหลือเชื่อหากคุณจำได้ว่าดวงจันทร์โคจรรอบโลกในระยะทางเกือบ 400,000 กม. แต่อย่าลืมว่าสำหรับตอนนี้

ดวงจันทร์ทำการปฏิวัติรอบโลกหนึ่งครั้ง โดยโลกเองก็สามารถเคลื่อนที่ไปพร้อมกับมันได้ประมาณส่วนที่ 13 ของเส้นทางประจำปี นั่นคือ

	สหายของเธอ	น้ำหนัก (เป็นเศษส่วน
		มวลของดาวเคราะห์)

ข้าว. 37. ระบบโลก-ดวงจันทร์ เทียบกับระบบดาวพฤหัสบดี (ขนาดของเทห์ฟากฟ้าไม่ได้แสดงตามมาตราส่วน)

70,000,000 กม. ลองนึกภาพเส้นทางวงกลมของดวงจันทร์ - 2,500,000 กม. - ทอดยาวไปไกลกว่า 30 เท่า รูปร่างทรงกลมของมันจะยังคงเหลืออะไรอยู่? ไม่มีอะไร. นั่นคือสาเหตุที่เส้นทางของดวงจันทร์ใกล้ดวงอาทิตย์เกือบจะรวมเข้ากับวงโคจรของโลกโดยเบี่ยงเบนไปจากส่วนที่ยื่นออกมาเพียง 13 ส่วนที่แทบจะสังเกตไม่เห็นเท่านั้น สามารถพิสูจน์ได้ด้วยการคำนวณง่ายๆ (ซึ่งเราจะไม่เป็นภาระในการนำเสนอที่นี่) ว่าเส้นทางของดวงจันทร์นั้นหันไปทางดวงอาทิตย์ทุกหนทุกแห่งด้วยความเว้าของมัน พูดคร่าวๆ ก็คือ ดูเหมือนสามเหลี่ยมสิบสามด้านที่มีมุมโค้งมนเบาๆ

ในรูป 38 คุณเห็นภาพเส้นทางของโลกและดวงจันทร์ได้อย่างแม่นยำตลอดระยะเวลาหนึ่งเดือน เส้นประคือเส้นทางของโลก เส้นทึบคือเส้นทางของดวงจันทร์ พวกมันอยู่ใกล้กันมากจนต้องแยกออกมาเป็นภาพ เราต้องใช้สเกลการวาดภาพขนาดใหญ่มาก เส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรของโลกคือ 1/2 เมตร หากเราใช้ระยะ 10 ซม. ก็จะเป็นระยะทางสูงสุดในการวาดภาพระหว่างทั้งสอง เส้นทางจะน้อยกว่าความหนาของเส้นที่แสดงให้เห็น เมื่อดูภาพวาดนี้ คุณจะมั่นใจได้อย่างชัดเจนว่าโลกและดวงจันทร์เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เกือบไปในเส้นทางเดียวกัน และนักดาราศาสตร์ได้ตั้งชื่อดาวเคราะห์คู่นี้อย่างถูกต้อง1)

ดังนั้นสำหรับผู้สังเกตที่วางไว้บนดวงอาทิตย์ เส้นทางของดวงจันทร์จะปรากฏขึ้นเล็กน้อย เส้นหยักเกือบจะตรงกับวงโคจรของโลก สิ่งนี้ไม่ได้ขัดแย้งกับความจริงที่ว่าดวงจันทร์เคลื่อนที่ไปตามวงรีเล็ก ๆ ที่เกี่ยวข้องกับโลกเลย

1) เมื่อตรวจสอบภาพวาดอย่างละเอียด คุณจะสังเกตเห็นว่าการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอ นี่เป็นเรื่องจริง ดวงจันทร์เคลื่อนที่รอบโลกในวงรี โดยมีจุดสนใจอยู่ที่โลก ดังนั้นตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ ดวงจันทร์จึงเคลื่อนที่เร็วกว่าในพื้นที่ใกล้โลกมากกว่าในพื้นที่ห่างไกล ความเยื้องศูนย์ วงโคจรของดวงจันทร์ค่อนข้างมาก: 0.055

เหตุผลก็คือ เมื่อมองจากโลก เราไม่ได้สังเกตเห็นการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ไปพร้อมกับโลก วงโคจรของโลกเพราะพวกเราเองมีส่วนร่วมด้วย

ทำไมดวงจันทร์ไม่ตกบนดวงอาทิตย์?

คำถามอาจดูไร้เดียงสา ทำไมดวงจันทร์บนโลกถึงตกลงบนดวงอาทิตย์? ท้ายที่สุดแล้วโลกก็ดึงดูดเธอมากขึ้น ดวงอาทิตย์อันห่างไกลและทำให้มันหมุนรอบตัวเองตามธรรมชาติ

ผู้อ่านที่คิดแบบนี้จะต้องประหลาดใจเมื่อรู้ว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นจริง: ดวงจันทร์ถูกดึงดูดโดยดวงอาทิตย์มากกว่า ไม่ใช่จากโลก!

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าเป็นเช่นนั้น ลองเปรียบเทียบแรงที่ดึงดูดดวงจันทร์: พลังของดวงอาทิตย์และพลังของโลก แรงทั้งสองขึ้นอยู่กับสถานการณ์สองประการ คือ ขนาดของมวลดึงดูดและระยะห่างของมวลนี้จากดวงจันทร์ มวลของดวงอาทิตย์มากกว่ามวลโลก 330,000 เท่า ดวงอาทิตย์จะดึงดูดดวงจันทร์ได้แรงกว่าโลกเป็นจำนวนเท่าๆ กัน หากระยะห่างจากดวงจันทร์เท่ากันในทั้งสองกรณี แต่ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากดวงจันทร์มากกว่าโลกประมาณ 400 เท่า แรงดึงดูดจะลดลงตามสัดส่วนกำลังสองของระยะทาง ดังนั้นแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์จึงต้องลดลง 4,002 หรือ 160,000 เท่า ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงของโลกมีความแข็งแกร่งกว่าโลกถึง 330,000 เท่า กล่าวคือ

ข้าว. 38. เส้นทางรายเดือนของลูปา (เส้นทึบ) และโลก (เส้นประ) รอบดวงอาทิตย์

มากกว่าสองครั้ง

ดังนั้นดวงจันทร์จึงถูกดึงดูดโดยดวงอาทิตย์มากกว่าโลกถึงสองเท่า เหตุใดในความเป็นจริงแล้วดวงจันทร์จึงไม่ใช่

พังทลายลงสู่ดวงอาทิตย์เหรอ? เหตุใดโลกยังบังคับให้ดวงจันทร์หมุนรอบตัวเอง และการกระทำของดวงอาทิตย์ไม่เข้าครอบงำ?

ดวงจันทร์ไม่ตกบนดวงอาทิตย์ด้วยเหตุผลเดียวกับที่โลกไม่ตกบนดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ร่วมกับโลก และปรากฏการณ์ดึงดูดใจของดวงอาทิตย์ก็ถูกใช้ไปอย่างไร้ร่องรอยในการเคลื่อนย้ายวัตถุทั้งสองนี้อย่างต่อเนื่องจาก เส้นทางตรงเข้าสู่วงโคจรโค้ง เช่น เลี้ยว การเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงเป็นเส้นโค้ง เพียงแค่ดูที่รูป. 38 เพื่อตรวจสอบสิ่งที่พูด

ผู้อ่านบางคนอาจยังมีข้อสงสัยอยู่บ้าง นี่มันออกมาได้ยังไงวะ? โลกดึงดวงจันทร์เข้าหาตัวมันเอง ดวงอาทิตย์ดึงดวงจันทร์ด้วยแรงที่มากกว่า และดวงจันทร์กลับโคจรรอบโลกแทนการตกลงบนดวงอาทิตย์ คงจะแปลกมากถ้าดวงอาทิตย์ดึงดูดเฉพาะดวงจันทร์เท่านั้น แต่มันดึงดูดดวงจันทร์พร้อมกับโลกซึ่งเป็น "ดาวเคราะห์คู่" ทั้งหมดและพูดอีกอย่างก็คือไม่รบกวน ความสัมพันธ์ภายในสมาชิกของคู่นี้ซึ่งกันและกัน พูดอย่างเคร่งครัด จุดศูนย์ถ่วงร่วมของระบบโลก-ดวงจันทร์ถูกดึงดูดไปยังดวงอาทิตย์ ศูนย์กลางนี้ (เรียกว่า "แบรีเซ็นเตอร์") หมุนรอบดวงอาทิตย์ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงสุริยะ มันตั้งอยู่ที่ระยะทาง ⅔ ของรัศมีของโลกจากศูนย์กลางของโลกไปยังดวงจันทร์ ดวงจันทร์และใจกลางโลกหมุนรอบศูนย์กลางแบรี โดยทำการปฏิวัติหนึ่งครั้งทุกเดือน

ด้านที่มองเห็นและมองไม่เห็นของดวงจันทร์

ในบรรดาเอฟเฟกต์ที่ส่งผ่านกล้องสามมิติ ไม่มีอะไรโดดเด่นเท่ากับมุมมองของดวงจันทร์ ที่นี่คุณจะเห็นด้วยตาของคุณเองว่าดวงจันทร์นั้นเป็นทรงกลมจริงๆ แต่ในท้องฟ้าจริงๆ มันดูแบนราบ

ถาดชา
แต่การได้อะไรแบบนี้มันยากขนาดไหน?
ภาพถ่ายสามมิติของเรา
ดาวเทียมหลายคนไม่สงสัยด้วยซ้ำ
เพื่อที่จะได้คุณต้องเป็นคนดี
คุ้นเคยกับลักษณะของความไม่แน่นอน
การเคลื่อนไหวของดวงดาวยามค่ำคืน
ความจริงก็คือดวงจันทร์โคจรรอบโลก
เพื่อที่จะส่งถึงเธอตลอดเวลาเพียงลำพังและ
ด้านเดียวกัน
เมื่อดวงจันทร์โคจรรอบโลก มันก็หมุนรอบตัว	ข้าว. 39. ดวงจันทร์เคลื่อนที่อย่างไร
ในเวลาเดียวกันและรอบแกนของมันและ
การเคลื่อนไหวทั้งสองสิ้นสุดลงพร้อมกัน	โลกอยู่ในวงโคจรของมัน (รายละเอียด -
ช่วงเวลาเดียวกัน	อยู่ในข้อความ)

ในรูป 39 คุณเห็นวงรีที่ควรแสดงถึงวงโคจรของดวงจันทร์อย่างชัดเจน การวาดภาพจงใจช่วยเพิ่มการยืดตัวของวงรีดวงจันทร์ ความเยื้องศูนย์ของวงโคจรดวงจันทร์คือ 0.055 หรือ 1/18 เป็นไปไม่ได้เลยที่จะนำเสนอวงโคจรของดวงจันทร์ได้อย่างถูกต้องแม่นยำด้วยภาพวาดเล็กๆ เพื่อให้ตาสามารถแยกความแตกต่างจากวงกลมได้ โดยที่แกนกึ่งเอกจะวัดได้หนึ่งเมตรเต็ม แกนกึ่งรองจะสั้นกว่าแกนนั้นเพียง 1 มม. โลกจะอยู่ห่างจากศูนย์กลางเพียง 5.5 ซม. เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น จึงมีการวาดรูปวงรีที่ยาวขึ้น

ลองจินตนาการว่าวงรีในรูปนี้ 39 เป็นเส้นทางของดวงจันทร์รอบโลก โลกถูกวางไว้ที่จุด O - ที่จุดโฟกัสจุดใดจุดหนึ่งของวงรี กฎของเคปเลอร์ไม่เพียงใช้กับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังใช้กับการเคลื่อนที่ของดาวเทียมรอบดาวเคราะห์ดวงกลางด้วย โดยเฉพาะต่อการก่อตัว

เพื่อความรุ่งโรจน์ของดวงจันทร์ ตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ ในเวลาหนึ่งในสี่ของเดือน ดวงจันทร์จะเดินทางในเส้นทาง AE ซึ่งพื้นที่ OABCDE เท่ากับ ¼ ของพื้นที่วงรี นั่นคือ พื้นที่ MABCD (ความเท่าเทียมกันของพื้นที่ OAE และ MAD ในของเรา การวาดภาพได้รับการยืนยันโดยความเท่าเทียมกันโดยประมาณของพื้นที่ MOQ และ EQD) ดังนั้น ในหนึ่งในสี่ของเดือน ดวงจันทร์จะเดินทางจากจุด A ไป E การหมุนของดวงจันทร์เกิดขึ้นเท่าๆ กัน เช่นเดียวกับการหมุนของดาวเคราะห์โดยทั่วไป ซึ่งตรงกันข้ามกับการหมุนรอบดวงอาทิตย์ โดยที่ดวงจันทร์จะหมุน 90° พอดีใน ¼ เดือน ดังนั้น เมื่อดวงจันทร์อยู่ใน E รัศมีของดวงจันทร์หันหน้าไปทางโลกที่จุด A จะอธิบายส่วนโค้ง 90° และจะไม่มุ่งไปที่จุด M แต่ไปยังจุดอื่นทางด้านซ้ายของ M ซึ่งอยู่ไม่ไกลจากจุดโฟกัส P อีกจุดหนึ่งของวงโคจรดวงจันทร์ เนื่องจากดวงจันทร์หันหน้าหนีจากผู้สังเกตการณ์บนโลกเล็กน้อย เขาจึงสามารถมองเห็นแถบแคบ ๆ ของครึ่งหนึ่งที่มองไม่เห็นก่อนหน้านี้ทางด้านขวา ที่จุด F ดวงจันทร์แสดงให้ผู้สังเกตการณ์บนโลกเห็นแถบที่แคบกว่าปกติ ด้านที่มองไม่เห็นเนื่องจากมุม OFP น้อยกว่ามุม OEP ที่จุด G - ที่ "จุดสูงสุด" ของวงโคจร - ดวงจันทร์ครองตำแหน่งเดียวกันกับโลกเมื่อเทียบกับที่ "ขอบเขต" A เมื่อมันเคลื่อนที่ต่อไป ดวงจันทร์จะหันเหไปจากโลกในทิศทางตรงกันข้าม แสดงให้เราเห็น ดาวเคราะห์อีกแถบหนึ่งของด้านที่มองไม่เห็น: แถบนี้ขยายออกก่อน จากนั้นจึงแคบลง และเมื่อถึงจุด A ดวงจันทร์ก็จะเข้ารับตำแหน่งก่อนหน้า

เราเชื่อมั่นว่าเนื่องจากเส้นทางดวงจันทร์มีรูปร่างเป็นวงรี ดาวเทียมของเราจึงไม่หันหน้าเข้าหาโลกด้วยขนาดครึ่งหนึ่งที่เท่ากันทุกประการ ดวงจันทร์หันหน้าไปทางด้านเดียวกันเสมอ ไม่ใช่หันหน้าไปทางโลก แต่หันหน้าไปทางจุดอื่นของวงโคจรของมัน สำหรับเรา มันแกว่งไปรอบๆ ตำแหน่งตรงกลางเหมือนตาชั่ง ดังนั้นชื่อทางดาราศาสตร์ของการโยกนี้: "libration" - จาก คำภาษาละติน"ราศีตุลย์" แปลว่า "ตาชั่ง" ปริมาณของการไลเบรชั่นในแต่ละจุดจะวัดโดยมุมที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น ที่จุด E การสอบเทียบจะเท่ากับมุม OEP มูลค่ามากที่สุดการปรับเทียบ 7°53" เช่น เกือบ 8°

เป็นเรื่องน่าสนใจที่จะดูว่ามุมการสะท้อนเพิ่มขึ้นและลดลงอย่างไรเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ไปตามวงโคจรของมัน ให้เราวางปลายเข็มทิศไว้ที่ D และอธิบายส่วนโค้งที่ผ่านจุดโฟกัส O และ P มันจะตัดวงโคจรที่จุด B และ F มุม OBP และ OFP ตามที่ระบุ มีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของมุมกลาง ODP จากนี้ เราสรุปได้ว่าเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่จาก A ไปยัง D การให้สีจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตอนแรก ที่จุด B จะไปถึงครึ่งหนึ่งของค่าสูงสุด จากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ต่อไป ระหว่างทางจาก D ถึง F libration จะลดลงอย่างช้าๆ ก่อน แล้วจึงค่อยเร็วขึ้น ในช่วงครึ่งหลังของวงรี libration จะเปลี่ยนค่าของมันในอัตราเดียวกัน แต่ที่ ด้านหลัง- (ปริมาณของการไลเบรตในแต่ละจุดในวงโคจรเป็นสัดส่วนโดยประมาณกับระยะห่างของดวงจันทร์จากแกนเอกของวงรี)

การโยกเยกของดวงจันทร์ซึ่งเราเพิ่งตรวจสอบไปนั้นเรียกว่า libration ในลองจิจูด ดาวเทียมของเรายังอยู่ภายใต้การเทียบเคียงอื่น - ในละติจูด ระนาบของวงโคจรดวงจันทร์เอียงกับระนาบของเส้นศูนย์สูตร

ดวงจันทร์ อุณหภูมิ 6½° ดังนั้นเราจึงเห็นดวงจันทร์จากโลกในบางกรณีเล็กน้อยจากทางใต้ ในบางกรณีจากทางเหนือ โดยมองเข้าไปในครึ่งหนึ่งของดวงจันทร์ที่ "มองไม่เห็น" ผ่านเสาของมัน การปรับเทียบนี้ในละติจูดถึง6½°

ตอนนี้เราขออธิบายว่านักดาราศาสตร์-ช่างภาพใช้การแกว่งไปมาของดวงจันทร์รอบตำแหน่งตรงกลางของดวงจันทร์อย่างไร เพื่อให้ได้ภาพถ่ายสามมิติของดวงจันทร์ ผู้อ่านอาจเดาได้ว่าสำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องนอนรอตำแหน่งของดวงจันทร์สองตำแหน่งดังกล่าว โดยที่ตำแหน่งหนึ่งจะถูกหมุนโดยสัมพันธ์กับอีกตำแหน่งหนึ่งในมุมที่เพียงพอ) ที่จุด A และ B, B และ C, C และ D ฯลฯ ดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับโลกจนสามารถถ่ายภาพสามมิติได้ แต่ที่นี่เราต้องเผชิญกับความยากลำบากใหม่: ในตำแหน่งเหล่านี้อายุของดวงจันทร์ที่แตกต่างกัน 2 วันนั้นมากเกินไปจนแถบพื้นผิวดวงจันทร์ใกล้กับวงกลมแห่งแสงสว่างในภาพเดียวออกมาแล้ว ของเงา สิ่งนี้ยอมรับไม่ได้สำหรับภาพสามมิติ (แถบจะแวววาวเหมือนสีเงิน) งานที่ยากลำบากเกิดขึ้น: นอนรอระยะที่เหมือนกันของดวงจันทร์ซึ่งมีขนาดของการบรรจบกัน (ในลองจิจูด) ที่แตกต่างกันเพื่อให้วงกลมแห่งแสงสว่างส่องผ่านส่วนเดียวกันของพื้นผิวดวงจันทร์ แต่นี่ยังไม่เพียงพอ: ในทั้งสองตำแหน่งจะต้องมีการบรรจบกันที่เท่ากันในละติจูดด้วย

ตอนนี้คุณคงทราบแล้วว่าการถ่ายภาพดวงจันทร์แบบสเตอริโอที่ดีนั้นยากเพียงใด และคุณจะไม่แปลกใจเลยที่ทราบว่าบ่อยครั้งภาพถ่ายคู่สามมิติหนึ่งภาพจะถ่ายช้ากว่าอีกภาพหนึ่งหลายปี

ผู้อ่านของเราไม่น่าจะถ่ายภาพสเตอริโอบนดวงจันทร์ แน่นอนว่าวิธีการได้มานั้นไม่ได้อธิบายไว้ที่นี่ วัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติแต่เพียงเพื่อประโยชน์ในการพิจารณาคุณลักษณะของการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ ทำให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสเห็นแถบเล็กๆ ด้านข้างของดาวเทียมของเราซึ่งโดยปกติผู้สังเกตการณ์ไม่สามารถเข้าถึงได้ ต้องขอบคุณการบรรจบกันของดวงจันทร์ทั้งสองครั้ง โดยทั่วไปแล้ว เราจึงเห็นว่าไม่ใช่ครึ่งหนึ่งของพื้นผิวดวงจันทร์ทั้งหมด แต่เป็น 59% ของทั้งหมด 41% ยังคงไม่สามารถเข้าถึงวิสัยทัศน์ของเราได้อย่างสมบูรณ์ ไม่มีใครรู้ว่าส่วนนี้ของพื้นผิวดวงจันทร์มีโครงสร้างอย่างไร เราเดาได้แค่ว่ามันไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากที่มองเห็นได้ มีความพยายามอันชาญฉลาดโดยการสานต่อส่วนหลังของสันดวงจันทร์และแถบแสงที่โผล่ออกมาจากส่วนที่มองไม่เห็นของดวงจันทร์ไปยังส่วนที่มองเห็นได้ เพื่อร่างรายละเอียดบางส่วนของอีกครึ่งหนึ่งที่เราไม่สามารถเข้าถึงได้ ยังไม่สามารถยืนยันการคาดเดาดังกล่าวได้ เราพูดว่า "ยัง" ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผล: วิธีการได้รับการพัฒนามานานแล้วเพื่อบินรอบดวงจันทร์ในแบบพิเศษ อากาศยานซึ่งสามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกและเคลื่อนที่ไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ได้ (ดูหนังสือของฉัน “การเดินทางระหว่างดาวเคราะห์”) การดำเนินการตามภารกิจอันกล้าหาญนี้อยู่ไม่ไกลเกินเอื้อมแล้ว จนถึงตอนนี้มีสิ่งหนึ่งที่ทราบกันดีอยู่แล้ว: ความคิดที่มักแสดงออกมาเกี่ยวกับการมีอยู่ของบรรยากาศและน้ำบนสิ่งนี้

1) เพื่อให้ได้ภาพสามมิติ การหมุนดวงจันทร์ 1° ก็เพียงพอแล้ว (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่ Fun Physics ของฉัน)

นักวิจัยกล่าวว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกสองดวงที่โคจรรอบกันและกันอาจอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล ตัวอย่างเช่น เพื่อนบ้านของเรา เช่น ดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี มีดาวเทียมมากกว่าเจ็ดสิบดวง อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมเหล่านี้มักจะมีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์ของมันมาก โดยโลกมีขนาดใหญ่กว่าดาวเทียมเกือบสี่เท่าและหนักกว่าแปดสิบเท่า อย่างไรก็ตาม ยังมีดาวเทียมอีกหลายดวงที่มีขนาดเทียบได้กับขนาดของดาวเคราะห์ดวงอื่น ตัวอย่างเช่น แกนิมีด ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัส มีขนาดใหญ่กว่าดาวพุธและมีเส้นผ่านศูนย์กลางสามในสี่ของดาวอังคาร นอกจากนี้ ในระบบบ้านของเรายังมีดาวเทียมที่มีขนาดเทียบเคียงกับขนาดของดาวเคราะห์ของมันเองได้ ชารอน ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพลูโต มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งหนึ่งของดาวแคระบริวาร ส่งผลให้ค่อนข้าง คำถามที่น่าสนใจจะมีดาวเคราะห์ที่มีขนาดเท่ากันในจักรวาลที่จะโคจรรอบกันและกันได้หรือไม่?

ดาวไบนารี่คือดาวฤกษ์ที่โคจรอยู่ใกล้กัน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างธรรมดาในตัวเรา ทางช้างเผือก- เป็นที่รู้กันว่าระบบดาวคู่เหล่านี้ส่วนใหญ่มีดาวเคราะห์นอกระบบ ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นโลกที่มีดวงอาทิตย์สองดวง ดาวเคราะห์น้อยคู่ยังเป็นที่รู้จักในระบบสุริยะของเรา อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของดาวเคราะห์คู่ซึ่งมีขนาดเทียบได้กับขนาดของโลกนั้น ปัจจุบันพบได้เพียงสมมติฐานข้อหนึ่งเท่านั้น วิธีที่เป็นไปได้การก่อตัวของดาวเคราะห์คู่อาจเป็นกรณีที่ดาวเคราะห์สองดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในช่วงเวลาหนึ่งที่มีอยู่นั้นเข้าใกล้ระยะห่างที่เพียงพอสำหรับปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงของพวกมัน เพื่อให้แน่ใจว่าระบบดังกล่าวเป็นไปได้ นักวิจัยจึงใช้ โปรแกรมคอมพิวเตอร์จำลองวัตถุหินสองก้อนที่มีขนาดเท่าโลกซึ่งอยู่ในระยะห่างเล็กน้อยตามมาตรฐานจักรวาล ในงานของพวกเขา นักวิจัยได้เปลี่ยนแปลงมวล ความเร็ว และวิถีการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองประมาณสองโหล

อย่างไรก็ตาม แบบจำลองเหล่านี้มักจะนำไปสู่การชนกันของดาวเคราะห์ ซึ่งส่งผลให้พวกมันเชื่อมต่อกันและกลายเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงเดียว บางครั้งหลังชนกันใกล้ตัว ดาวเคราะห์ดวงใหม่ดิสก์ถูกสร้างขึ้นจากวัสดุที่ถูกโยนเข้าสู่วงโคจรซึ่งจากนั้นดาวเทียมก็ถูกสร้างขึ้น นอกจากนี้ยังได้รับแบบจำลองที่ดาวเคราะห์หลังจากการชนกันด้วยความเร็วสูงได้รับความเสียหายเล็กน้อยและบินหนีไป ฝั่งตรงข้ามและบางครั้งก็ถูกโยนออกจากระบบดาวของมันด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ในประมาณหนึ่งในสามของแบบจำลองทั้งหมด มันเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์คู่ ในแบบจำลองเหล่านี้ ดาวเคราะห์เคลื่อนเข้าใกล้กันค่อนข้างช้าและหลีกเลี่ยงการชนกัน ดาวเคราะห์คู่เหล่านี้โคจรอยู่ใกล้กัน โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงครึ่งหนึ่งของดาวเคราะห์เท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป ความเร็วในการหมุนรอบแกนของดาวเคราะห์ทั้งสองจะเท่ากัน ผลจาก "การจัดตำแหน่ง" นี้ ดาวเคราะห์จะหันหน้าเข้าหากันในด้านเดียวกันเสมอ นักวิจัยกล่าวว่าระบบดาวคู่ดังกล่าวสามารถดำรงอยู่ได้หลายพันล้านปี หากพวกมันอยู่ห่างจากกันอย่างน้อย 0.4 AU จากดาวฤกษ์ของมัน เนื่องจากที่ระยะห่างดังกล่าว แรงโน้มถ่วงของดาวจะไม่สามารถรบกวนปฏิสัมพันธ์ของดาวฤกษ์ได้